전송 모드 (TM1–10)¶
스펙 · 릴리즈
TS 36.213 §7.1 (Table 7.1-5: TM별 DCI·전송 방식), §7.2 (TM별 CSI 보고) · TS 36.211 §6.3.4 (프리코딩: 단일 포트, 전송 다이버시티, 공간 다중화)
TM1–7 Rel-8 · TM8 Rel-9 · TM9 Rel-10 · TM10 Rel-11 · FD-MIMO (TM9/10 확장) Rel-13/14
한눈에 보기
LTE는 다중 안테나를 쓰는 방법을 전송 모드(TM, Transmission Mode) 10가지로 정리했습니다. 기지국은 단말마다 하나의 TM을 RRC로 설정합니다.
- TM1–2: 안테나 1개 또는 다이버시티 (튼튼하게)
- TM3–6: CRS 기반 MIMO (더 빠르게)
- TM7–10: DMRS 기반 빔포밍과 고급 MIMO (더 똑똑하게)
TM 숫자가 크다고 항상 좋은 것은 아닙니다. 단말·기지국 지원과 채널 상황에 맞는 TM을 고릅니다.
전송 모드 표¶
| TM | 방식 | 레이어 | DCI | 복조 RS | CSI 피드백 | 주 용도 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 단일 안테나 (포트 0) | 1 | 1, 1A | CRS | CQI | 단일 안테나 셀 |
| 2 | 전송 다이버시티 (SFBC / SFBC+FSTD) | 1 | 1, 1A | CRS | CQI | 셀 가장자리, 고속, 폴백 |
| 3 | 개루프 공간 다중화 (Large-delay CDD) | 1–4 | 2A | CRS | CQI, RI | 고속 이동 MIMO |
| 4 | 폐루프 공간 다중화 | 1–4 | 2 | CRS | CQI, PMI, RI | 저속 MIMO |
| 5 | MU-MIMO | 1/단말 | 1D | CRS | CQI, PMI | (거의 미사용) |
| 6 | 폐루프 랭크 1 프리코딩 | 1 | 1B | CRS | CQI, PMI | 커버리지 |
| 7 | 단일 레이어 빔포밍 (포트 5) | 1 | 1 | UE-RS | CQI | TDD 빔포밍 (Rel-8) |
| 8 | 이중 레이어 빔포밍 (포트 7, 8) | 1–2 | 2B | DMRS | CQI (+PMI/RI) | TDD 빔포밍 (Rel-9) |
| 9 | 최대 8 레이어 (포트 7–14) | 1–8 | 2C | DMRS | CQI, PMI, RI (CSI-RS 기반) | LTE-A MIMO, FD-MIMO |
| 10 | CoMP (TM9 + 다중 CSI 프로세스) | 1–8 | 2D | DMRS | 프로세스별 CSI | CoMP, 다중 TRP |
모든 TM에서 DCI 1A는 폴백용으로 쓸 수 있습니다(CRS 기반 TM은 TM2 다이버시티, TM7–10은 단일 포트 7 등).
다이버시티 vs 다중화¶
flowchart TB
A{채널 상태} -->|SINR 낮음 · 고속| B[TM2 다이버시티<br/>같은 정보 반복]
A -->|SINR 높음 · 고속| C[TM3 개루프 다중화<br/>PMI 없이 랭크만]
A -->|SINR 높음 · 저속| D[TM4 폐루프 다중화<br/>PMI로 최적 프리코딩]
A -->|TDD · 많은 안테나| E[TM7/8/9 빔포밍<br/>SRS 상호성]고속 이동에서는 PMI 보고가 금방 낡아서 폐루프의 이득이 사라집니다. 그래서 TM3가 상용망 기본값으로 널리 쓰였고, TM4는 저속 환경에 유리합니다.
전문가 노트 — 프리코딩 수식과 TM 선택
SFBC (2포트, TS 36.211 §6.3.4.3). 인접 부반송파 두 개에 Alamouti 부호를 적용합니다.
4포트는 SFBC를 포트 쌍 (0, 2)와 (1, 3)에 번갈아 적용하는 SFBC+FSTD입니다(포트 2/3 CRS가 적어서 비대칭).
Large-delay CDD (TM3). \(y = W(i) D(i) U x\), \(D(i)\)는 부반송파마다 위상이 도는 대각 행렬, \(U\)는 DFT 행렬, \(W\)는 고정된 코드북 행렬 순환입니다. 모든 레이어가 모든 가상 안테나를 고르게 거쳐 레이어 간 품질이 같아지므로 CQI 하나로 충분합니다.
TM4 PMI. 2포트 코드북: 랭크 1은 4개, 랭크 2는 2개(+ 항등 행렬은 TM3용). 4포트: 랭크별 16개(Householder \(W_n = I - 2u_nu_n^H/u_n^Hu_n\)). codebookSubsetRestriction으로 쓸 수 있는 PMI를 제한할 수 있습니다.
TM9 CSI. CRS 대신 CSI-RS로 측정합니다. 8포트는 이중 코드북 \(W = W_1 W_2\). Rel-12에서 4포트 이중 코드북(alternativeCodeBook), Rel-13 FD-MIMO에서
- Class A (non-precoded CSI-RS, 최대 16→Rel-14 32 포트, 2D 코드북 \(N_1, N_2, O_1, O_2\))
- Class B (beamformed CSI-RS, CRI로 빔 선택)
이 추가되었습니다. 이는 NR의 Type I 코드북과 CSI-RS 빔 관리로 직접 이어집니다.
TM10 QCL. TM10은 PDSCH가 어느 지점(TRP)에서 오는지 단말에 알려 줘야 합니다. DCI 2D의 PQI(PDSCH RE Mapping and QCL Indicator) 2비트로 4개 파라미터 집합(CRS 위치, MBSFN, 시작 심볼, QCL된 CSI-RS) 중 하나를 고릅니다. - QCL Type A: 모든 포트가 같은 지점 (CRS·CSI-RS·DMRS QCL) - QCL Type B: DMRS가 지정된 CSI-RS와만 QCL (CoMP DPS)
실무 TM 선택. 상용 FDD 망은 TM3(또는 TM4) 기본 + 단말 능력에 따라 TM9, TDD 8T8R 망은 TM8/TM9을 주로 씁니다. TM 변경은 RRC 재구성이 필요하므로 자주 바꾸지 않고, 순간 적응은 랭크와 DCI 1A 폴백으로 처리합니다.